Plantas con calefacción central

El invierno es largo en el noreste de Estados Unidos, y a pesar de lo que diga el calendario no es raro ver sobre el suelo de los bosques una capa de nieve incluso en marzo o abril. El paseante atento puede encontrarse en esas fechas que el tozudo manto blanco se encuentra interrumpido, sobre todo en vaguadas cerca de los ríos, por unos curiosos huecos circulares de los que salen unas estructuras de aspecto algo extraño, como unos cuernos purpúreos un tanto perturbadores, pero aparentemente de origen vegetal.

¿Por qué la nieve parece abrir camino a estas extrañas plantas? Existen especies como la campanilla de invierno que son famosas por florecer cuando aún hay nieve, pero este caso parece aún más sorprendente, pues no parece que esos cuernos se abran paso a través de ella, sino que casi podría decirse que la planta, de alguna forma, derrite la nieve a su alrededor. Por extraño que pueda parecer, eso es exactamente lo que está pasando.

La planta en cuestión es una col de los pantanos, y es uno de los ejemplos más conocidos de planta termogénica, es decir, de planta capaz de generar calor propio. El órgano con forma de cuerno es en realidad una hoja modificada que protege la inflorescencia de la planta: es en ella donde se produce el calor responsable de derretir la nieve. Se ha comprobado que aunque la temperatura ambiente sea de varios grados bajo cero, la inflorescencia es capaz de superar unos cómodos y primaverales 15°C. Esto explica claramente el origen de los orificios en la nieve. Las dos siguientes preguntas que vienen a nuestra mente son ¿Por qué? y ¿Cómo?

Existen especies termogénicas en distintas familias de las plantas que no están estrechamente emparentadas entre sí, lo que sugiere que el mecanismo ha debido evolucionar independientemente en varias ocasiones. La termogénesis vegetal es frecuente en otros representantes de las aráceas (la familia de la col de los pantanos), pero también en las aristoloquias, la flor de loto, algunas palmeras e incluso algunas especies de cicas. Esta generación de calor parece estar siempre ligada a las estructuras florales, por lo que es razonable pensar que el calor otorga algún tipo de ventaja evolutiva a esas flores.

En el caso concreto de la col de los pantanos parece evidente que sobrepasar la temperatura de congelación evita daño en los tejidos florales (que no son resistentes al hielo pese a lo que pudiera parecer) y además es necesaria cierta temperatura para la formación de los tunos polínicos y la fecundación. Sin embargo, muchas otras aráceas termogénicas viven en regiones tropicales y no deben vérselas con gélidos inviernos. Aunque este efecto sea una afortunada circunstancia para la col de los pantanos, el mecanismo debió surgir como respuesta a otra necesidad.

La respuesta se haya en el hecho de que las aráceas termogénicas (incluyendo a la propia col de los pantanos) despiden olores pútridos para atraer insectos polinizadores. Las temperaturas elevadas podrían facilitar la producción y difusión de las sustancias volátiles responsables de esos olores. Un ejemplo clarísimo es el aro gigante (la inflorescencia más grande del mundo vegetal), polinizado por moscas y otros insectos carroñeros, a los que atrae con una fétida fragancia potenciada por su propia termogénesis.

Hay otros casos aún más curiosos, como el de la flor de loto, que se abre al atardecer para atraer también a polinizadores (en este caso a grandes escarabajos), a los que ofrece como recompensa no ya un aroma o néctar, sino el calor en sí mismo. Algunos de estos escarabajos precisan cierta temperatura para mantenerse metabólicamente activos, así que acuden a las flores, que se cierran por la noche con el insecto dentro, proporcionándoles un cálido refugio nocturno. Las flores se abren de nuevo al amanecer, y el escarabajo ya está en ese momento convenientemente cubierto de polen y listo para polinizar otra flor de loto durante la noche siguiente.

El mecanismo tras la termogénesis vegetal parece estar protagonizado por las mitocondrias de las células de sus flores. Las mitocondrias son los orgánulos responsables de generar la energía química de las células. Normalmente lo consiguen aprovechando un gradiente químico que se genera en su interior, algo así como aprovecharse del salto de agua de una presa colocando una turbina.

En el caso de las plantas termogénicas, éstas parecen ser capaces de desactivar en distinta medida ese mecanismo, dejando que el gradiente químico se libere sin trabas (sería como desconectar la turbina de la presa). De esta forma la energía química en lugar de aprovecharse se disipa en forma de calor, sirviendo así para otros propósitos.